SE519685C2 - Roterande konbergborrkrona med kapslad lagring och en skyddad smörjmedelsreservoar - Google Patents

Description

. . , . . u 519 685 2 tvärsnittsarea genom vilken luften strömmar vid varje punkt utmed det ringformiga partiet från borrkronan till ytan måste hållas noggrant inom ett givet intervall. På motsvarande sätt ökar det snabba luftflödet omkring och runt en stenflisa avsevärt det avverkade materialets eroderande verkan, särskilt på de främre delarna av borrkronan.

Vidare utvecklas numera bergborrkronor med kapslade Smörjsystem som tillåter lättare rotation av borrkronans delar. Dessa kapslade Smörjsystem innefattar typiskt en smörjmedelsreservoar i vätskekommunikation med lagren. I många fall skapas reservoaren genom att borra en hålighet i borrkronans ben. Tillträde till reservoaren sker genom monteringsöppningen för denna hålighet, vilken sedan kan tätas med en konventionell plugg eller ventilerad plugg. Dessa kapslade smörj system är särskilt utsatta för erosion av borrkronans stomme, eftersom varje brott i det kapslade systemet kan resultera i inträngning av avverkat material och/ eller partiklar i lagren, vilket orsakar borrkronbrott. Hittills har reservoaröppningen placerats pä den yttre huvudytan av varje ben, med resultatet att reservoarpluggarna och väggarna till själva reservoaren är känsliga för slitage på benet.

Det är således önskvärt att tillhandahålla en gruvborrkrona som tillhandahåller förbättrat skydd av reservoaren och dess monteringsöppning och plugg. Det är vidare önskvärt att tillhandahålla en borrkrona som kan motstå slitage på dess skuldror och ben under upprymning eller då borrkronan dras tillbaka ur ett hål. 519 685 s Kort ritningsbeskrivning För en detaljerad beskrivning av de föredragna utföringsformerna av uppfinningen görs hänvisning till medföljande ritningar, vari: FIGUR 1 är en isometrisk vy av en roterande konborrkrona enligt föreliggande uppfinning; FIGUR 2 är en sidovy av ett ben av borrkronan enligt fig. 1; FIGUR 3 är en tvärsnittsvy av en roterande konborrkrona, enligt känd teknik, i ett borrhål; F IGUR 4 är en vy framifrån av ett ben på en roterande konborrkrona med en första utföringsform av en skyddad smörjmedelsreservoar; FIGUR 5 är en tvärsnittsvy av planet 5-5 i fig. 4; FIGUR 6 är en vy framifrån av ett ben på en roterande konborrkrona med en andra utföringsform av en skyddad smörjmedelsreservoar; FIGUR 7 är en vy framifrån av ett ben på en roterande konborrkrona med en tredje utföringsform av en skyddad smörjmedelsreservoar; FIGUR 8 är en vy framifrån av ett ben på en roterande konborrkrona med en fjärde utföringsform av en skyddad smörjmedelsreservoar; FIGUR 9 är en tvärsnittsvy enligt planet 9-9 i fig. 8; FIGUR 10 är en vy framifrån av ett ben på en roterande konborrkrona med en femte utföringsform av en skyddad smörjmedelsreservoar; FIGUR 1 1 är en tvärsnittsvy enligt planet 11-1 1 i fig. 10; FIGUR 12 är en tvärsnittsvy av ett ben på en roterande konborrkrona med en sjätte utföringsform av en skyddad smörjmedelsreservoar; FIGUR 13 är en sprängvy av den skyddad smörjmedelsreservoaren enligt fig. 12; FIGUR 14 är en tvärsnittsvy av ett ben på en roterande konborrkrona med en sjunde utföringsform av en skyddad smörjmedelsreservoar; FIGUR 15 är en tvärsnittsvy av ett ben på en roterande konborrkrona med en åttonde utföringsform av en skyddad smörjmedelsreservoar; FIGUR 16 är en tvärsnittsvy av en roterande konborrkrona med en nionde utföringsform av en skyddad smörjmedelsreservoar; FIGUR 16a är en tvärsnittsvy enligt planet l6a-16a i fig. 16; FIGUR 17 är en tvärsnittsvy av en roterande konborrkrona med en tionde utföringsform av en skyddad smörjmedelsreservoar; FIGUR 18 är en tvärsnittsvy av ett ben på en roterande konborrkrona med en elfte utföringsform av en skyddad smörjmedelsreservoar; 519 685 4 FIGUR 19 är en vy framifrån av ett ben på en roterande konborrkrona med en tolfte utföringsform av en skyddad smörjmedelsreservoar; FIGUR 20 är en vy framifrån av ett ben på en roterande konborrkrona med tre skyddade smörjmedelsreservoarer enligt föreliggande uppfinning; och FIGUR 21 är en tvärsnittsvy av ett ben på en roterande konborrkrona med ännu en utföringsform av en skyddad smörjmedelsreservoar.

Beskrivning av föredragna utfóringsformer För närvarande föredragna utföringsformer av uppfinningen visas i de ovan angivna figurerna och beskrivs detaljerat i det följande. Vid illustrering och beskrivning av de föredragna utföringsformerna används lika eller identiska hänvisníngsnummer för att beteckna lika eller motsvarande element.

Figurerna är inte nödvändigtvis skalenliga och vissa särdrag och vissa vyer i figurerna kan visas skalmåssigt överdrivna eller i schematisk form för tydlig och koncis beskrivning.

Inledningsvis visas med hänvisning till fig. 1-2 en markborrkrona 10 med kapslad lagring. Den illustrerade borrkronan 10 är en roterande konbergborrkrona som används för att borra spränghål vid gruvdrift, som utnyttjar vätskecirkulering för att kyla och rengöra borrkronan 10 och för att transportera avverkat material och rasmassor upp genom borrhålet till ytan (ej visat). Det skall förstås att föreliggande uppfinning inte begränsas till roterande konbergborrkronor 10 för gruvdrift, utan kan användas i andra typer av markborrkronor med kapslad lagring för varje annan önskad markborrtillämpning, såsom borrning vid oljekällor, rörledningar, avlopp och elektriska ledningsdragningar.

Borrkronan innefattar en borrkronstomme 12, en infästningsände 14 och en skärande 16. Infästningsänden 14 innefattar en anslutning 13, såsom ett gängat tappförband 15, för anslutning av borrkronan 10 till en bärare, såsom ett borrskaft (ej visat). Borrkronstommen 12 innefattar ben 20 som allmänt utsträcker sig mellan borrkronans 10 infästningsände 14 och skäränden 16. Vid skäränden 16 bär varje ben 20 en skärkon 18 med ett flertal utskjutande skärelement 19 för kontakt med bergformationen och borrning av borrhålet 17 då bergkronan 10 roteras i medurs riktning, 519 685 s .la m betraktat från infästningsänden 14. Typiskt har roterande konborrkronor 10 tre ben 20 och koner 18, även om föreliggande uppfinning kan användas med borrkronor 10 med godtyckligt antal ben 20/kon l8-kombinationer.

Medan delar av beskrivningen av de föredragna utföringsforrnerna av föreliggande uppñnning häri görs med hänvisning till ett enda ben 20, är sådana beskrivningar lika tillämpliga för varje ben 20 på en borrkrona 10 enligt föreliggande uppfinning.

Med fortsatt hänvisning till fig. 1 och 2, utsträcker sig en kammare 80, med en karnmaryta 82, genom borrkronan 10 för att tillåta försörjning av cirkulerande fluidum (ej visad) till ett eller flera munstycken 84 formade i benen 20, såsom är känt inom teknikområdet. Det cirkulerande fluidet, såsom gas eller borrslam, tillhandahålls till kammaren 80 från en fluidumförsörjningskälla (ej visad) och genom en försörjningsledning, såsom ett borrskaft (ej visat), ansluten till borrkronans 10 infästningsände 14.

Varje munstycke 84 utsträcker sig från kammaren 80 till en öppning 86 som öppnas mot det inre 70 av borrkronan 10, såsom är känt inom teknikområdet. En munstycksklack 90 är placerad på benet 20 över munstycket 84. Munstyckena 84 är verksamma för att rikta trycksatt fluidum mot botten 71 av borrhålet 17 (fig. 3) för att lyfta avverkat markmaterial och annat material upp genom borrhålet 17. Munstyckena 84 riktar också det cirkulerande fluidet över konerna 18 och skärelementen 19 för att frigöra sönderbrutet material som ansamlas däromkring.

Med hänvisning till fig. 5 innefattar borrkronan 10 ett lagersystem 50 för att tillåta rotation av konen 18 omkring en axeltapp 23 som utsträcker sig från benet 20. Lagersystemet 50 kan vara ett rullagersystem 50a, som är eller blir känt inom teknikområdet, såsom det rullagersystem som är beskrivet i amerikanska patentet nr. 4 793 719 till Crockett et al., vilket patent härmed i sin helhet införs som referens. Rullagersystemet 50a innefattar olika konventionella rullagerkomponenter, såsom exempelvis konlagerytor 52, axeltappslagerytor 54, rullager 56 och låskulor 58, placerade i det inre 59 av konen 18. Ett rullagersystem 50a som är kompatibelt för användning med borrkronan 10 enligt föreliggande uppfinning visas också med avseende på den tidigare kända borrkronan 10a i ñg. 3. Alternativt kan lagersystemet 50 vara ett friktionslagersystem 50b (fig. 9) innefattande konventionella 519 685 6 friktionslagersystemkomponenter såsom är eller blir kända inom teknikområdet. I vardera typen av lagersystem 50a, 50b kan ett belastningshål 57 för låskulan formas i benet 20 för att införa låskulorna 58 i det inre av konen 59. En kulhållande plugg 55 (fig. 9) är typiskt placerad i hålet 57 för att hålla fast låskulan 58.

Med hänvisning till fig. 9 är smörjmedel, såsom ett fett (ej visat), tillhandahållet till rullagersystemet 50 via ett smörjmedelsreservoarsystem 60. Ett reservoarsystem 60 som passar för användning med borrkronan 10 enligt föreliggande uppfinning visas också med avseende på den tidigare kända borrkronan lOa i fig. 3. Reservoarsystemet 60 innefattar en eller flera reservoarer 62 placerade i borrkronan 10 för att leverera smörjmedel till lagersystemet 50, såsom genom en smörjmedelsgång 68. Valfritt önskat antal reservoarer 62 kan placeras i ett enskilt ben 20 eller någon annanstans i borrkronan 10. Exempelvis visar fig. 20 ett ben 20 med tre reservoarer 62, medan fig. 15-17 visar smörjmedelsreservoarer 62 placerade i borrkronans kammare 80. Medan den följande beskrivningen av föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning delvis görs med avseende på enda reservoar 62, kan den lika väl tillämpas på varje reservoar 62 hos ett ben 20 eller en borrkrona 10 med flera reservoarer,.

Med fortsatt hänvisning till fig. 9, innehåller reservoaren 62 typiskt olika reservoarsystemkomponenter som är kända inom teknikområdet, såsom exempelvis ett flexibelt membran 64 som utjämnar trycket mellan det inre 70 av borrkronan 10 och den smorda, eller smörjmedelsbärande, sidan 66 av borrkronan 10. Det skall emellertid förstås att det inte är begränsande för föreliggande uppfinning huruvida reservoarsystemkomponenter införs eller inte används i reservoaren 62. För att tillåta införande, eller laddning, av smörjmedlet och reservoarsystemkomponenterna i reservoaren 62 under sammanbyggnad av borrkronan 10, lämnas inledningsvis en ände 76 av reservoaren tillgänglig genom en reservoarmonteringsöppning 63. Efter att smörjmedlet och reservoarsystemkomponenterna har förts in, eller laddats, i reservoaren 62 tätas typiskt monteringsöppningen 63 och täcks, såsom exempelvis med ett reservoartäcklock 74 som hålls på plats med en kvarhållande, eller snåpp-, ring 75 för att kvarhålla smörjmedlet och reservoarsystemkomponenterna i reservoaren 62 (se också den tidigare 519 685 v kända borrkronan l0a i ñg. 3). Den motstående änden 77 av reservoaren 62 bildar typiskt ett bottenhål i benet 20 (fig. 1 1).

Med fortsatt hänvisning till fig. 9, kan reservoarsystemet 60 konfigureras för att avlasta smörjmedlets expansion eller överskottsvolym (ej visat) som inryms däri. Återigen kan varje lärnplig teknik eller mekanism som är eller kommer att bli känd inom området användas. Exempelvis kan reservoaren 62 konfigureras så att det finns tillräckligt utrymme (ej visat) i reservoaren 62 för att smörjmedlet däri skall kunna expandera, såsom är känt inom teknikområdet. Såsom ett annat exempel kan överskottssmörjmedel i reservoarsystemet 60 ventileras från reservoaren 62. Varje lämplig konventionell teknik kan användas. Exempelvis kan överskottssmörjmedel ventileras genom det flexibla membranet 64, såsom är känt inom teknikområdet. Ett annat exempel på ventilering av överskottssmörjmedel från reservoarsystemet 60, såsom visas i fig. 9, är genom en ventilationskanal 94 som utsträcker sig från reservoaren 62 till det inre av borrkronan 70, i enlighet med föreliggande uppfinning. Enligt föreliggande uppfinning kan öppningen hos ventilationskanalen 94 placeras på halsytan, främre ytan, bakre ytan, skulderytan eller centrala sidoytan även om det föredras att ventilationskanalsöppningen inte är på samma yta som monteringsöppningen 63. En kontrollanordning, såsom en konventionell tryckavlastningsventil 96, kan innefattas för att möjliggöra kontrollerad ventilering av Smörjmedel från reservoarsystemet 60.

Det skall förstås att de tidigare nämnda förfarandena, utformningarna, komponenterna och metoderna har tillhandahållits såsom hjälp vid förståelsen av innehållet i uppfinningen och är inte nödvändiga för utövande av uppfinningen.

Med hänvisning till fig. 1 innefattar, enligt föreliggande uppfinning, varje ben 20 på borrkronans 10 borrkronstomme 12 en främre sida 30, en bakre sida 36, en skuldra 40 och en central sida 46. Den främre sidan 30 har en yttre yta 32, den bakre sidan 36 har en yttre yta 38, skuldran 40 har en yttre skulderyta 42 och den centrala sidan 46 har en yttre bakåtvänd (eng: backturn) yta 48. Ytorna 32, 38, 42, 48 bildar del av den yttre ytan 100 av benet 20. I den visade utföringsformen utsträcker sig exempelvis den främre 519 685 sidoytan 32 allmänt från den nedre änden 21 av anslutningen 13 till den nedre kanten 26 av benet 20 mellan kanterna 45, 47 av den centrala sidan 46 resp. skuldran 40, och benets 20 kant 49. Den bakre sidoytan 38 utsträcker sig allmänt från den nedre änden 21 av anslutningen 13 till den nedre kanten 26 av benet 20 mellan kanten 91 för munstycksklacken 90 och kanterna 43, 44 av den centrala sidan 46 resp. skuldran 40.

Skulderytan 42 visas utsträckande sig från den nedre änden 21 av anslutningen 13 till den övre kanten 51 av den centrala sidan 46 mellan de främre och bakre sidorna 30, 36 vid kanterna 47 resp. 44. Slutligen utsträcker sig den bakåtvända ytan 48 mellan kanterna 45, 43 och 51 och den nedre kanten 26 av benet 20.

Då, med fortsatt hänvisning till fig. 1, borrkronan 10 roterar vid drift, är den främre sidan 30 av varje ben 20 först i benets 20 medurs rotationsbana, följt av skuldran 40 och den centrala sidan 46, vilka följs av den bakre sidan 36.

Vid borrning, såväl som utdragning av borrkronan 10 från borrhålet 17 (fig. 2), kommer borrkronans ben 20 i kontakt med avverkat markmaterial (ej visat) i borrhålet 17 och kan också komma i kontakt med borrhålväggen 72 (fig. 2). Allmänt kommer den främre sidan 30, benets skuldran 40 och den centrala sidan 46 av varje ben 20 att utsättas för sådan kontakt, medan den bakre sidan 36 genom ytorna 32, 42 och 48 och benets volym 29 i huvudsak är blockerad från signifikant kontakt med avverkat markmaterial och borrhålväggen 72. Beroende på olika faktorer, såsom sammansättningen av den bergformation som borras, kommer kontakten mellan benens 20 ytor 100 och avverkat markmaterial (och borrhålväggen) att orsaka olika grader av slitage och skada på benen 20. Vid exempelvis upprymning i hårda eller steniga bergsformationer kan benen, särskilt benens skuldror 40 och främre sidor 30, utsättas för avsevärd kontakt mot stenigt avverkat material vilket orsakar avsevärd nötningsförslitning, sprickbildning och brott i borrkronans ben 20.

Med hänvisning till den tidigare kända borrkronan l0a enligt fig. 3, är det ett bekymmer att skadan på borrkronans ben 20, såsom beskrivits ovan, kan leda till skada på smörjmedelsreservoaren 62, vilket kan leda till borrkronsbrott i förtid. Exempelvis kommer införsel av främmande material, såsom avverkat markmaterial, in i reservoar- eller lagersystemen 60, 50 att 519 685 xajía leda till förorening och försämring av smörjmedlet och reservoar- och lagersystemkomponenterna, vilket i förtid orsakar borrkronsbrott. Det är därför ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla förbättrat skydd av reservoaren 62 och reservoaröppningen 63 mot skada orsakad av kontakt mellan borrkronan 10 och avverkat markmaterial (och borrhålväggen) under borrning och borrkronsåterdragning.

I tidigare kända borrkronor 10a, såsom visas i tig. 3, var reservoarens monteringsöppning 63 typiskt placerad på benets skuldra 40, eller över skärningslinj en mellan skuldran och den centrala sidan (ej visad), och riktat snett uppåt i förhållande till borrhålväggen 72, eller från borrkronans l0a centrumaxel ll. Exempelvis var en typisk reservoaröppning 63 hos en tidigare känd borrkrona placerad på skuldran 40 och orienterad med dess axel i en vinkel 31 av omkring 75° eller mindre i förhållande till borrkronans l0a centrumaxel ll. Det har varit känt att riktningen hos den tidigare kända reservoaröppningen 63 utsatt reservoaröppningen 63 och reservoaren 62 för skada såsom beskrivits ovan, särskilt vid upprymning.

Det skall förstås att var och en av följande aspekter av uppfinningen kan utövas ensam eller i kombination med en eller flera andra sådana aspekter. l en aspekt av uppfinningen är monteringsöppningen 63 tillgänglig från den yttre benytan 100, men placerad för att minska reservoarens 62 och öppningens 63 benägenhet att skadas vid kontakt mellan benet 20 och avverkningsmassor i borrhälet, eller borrhålväggen 72 (ñg. 4, 7, 8).

Monteringsöppningen 63 kan placeras var som helst på den främre sidan 30 (tig. 7), den bakre sidan 36 (fig. 4) eller den centrala sidan 46 (fig. 8). Då, enligt denna aspekt, borrkronan 10 roterar i borrhälet l7, särskilt under utdragning och upprymning, är reservoarens monteringsöppning 63 i allmänhet mer utpräglat blockerad, eller skyddad från kontakt med borrhålväggen 72 och avverkat markmaterial i borrhålet 17 av benvolymen 29, jämfört med den tidigare kända placeringen av monteringsöppningen 63 på benets skuldra 40 (fig. 3). l de visade föredragna utföringsformerna är reservoarens monteringsöppning 63 placerad över borrkronans halsnivå 22.

”Borrkronans halsnivå” 22 hänför sig till det tvärsnittet genom varje ben 20 och borrkronan 10 allmänt utfört utmed linjen 27 (fig. 2), som utsträcker sig närmast nivån för munstycksöppningarna 86. ”Borrkronans hals” 33, som 519 685 10 också visas i fig. 2, hänför sig till de inre, eller motriktade, delarna av varje ben 20 mellan dess nedre kant 26 och den nedre änden 81 av borrkronans kammare 80. Öppningen 63 kan emellertid, enligt denna aspekt av uppfinningen, också placeras vid eller under borrkronans halsnivå 22.

I en annan aspekt av uppfinningen kan reservoaren 62 vara orienterad så att monteringsöppningen 63 är på den yttre ytan 100 av ben 20, men är så orienterad på skuldran 40 (fig. 21) att dess axel är i en vinkel 31 av mellan omkring 76° och omkring 180° i förhållande till borrkronans 10 centrumaxel 11, eller placerad vid godtycklig vinkelmässig riktning någonstans på den främre sidan 30 (fig. 7), bakre sidan 36 (fig. 4) eller centrala sidan 46 (fig. 8) av benet 20. Exempelvis är öppningen 63 i fig. 4 och 7 på de bakre resp. främre sidorna 36, 30 orienterade allmänt vinkelrätt i förhållande till borrkronans 10 centrumaxel ll. I fig. 21 är öppningen 63 orienterad i en vinkel 31 av omkring 81° i förhållande till borrkronans 10 centrumaxel 11.

I ännu en aspekt av uppfinningen, såsom exempelvis visas i fig. 4, 7 och 8, kan reservoaren 62 och monteringsöppningen 63 isoleras från kontakt med avverkningsmassor i borrhålet och borrhålväggen genom försänkning av monteringsöppningen 63 i benet 20. Reservoaröppningen 63 i benet 20 i fig. 4, visas exempelvis försänkt i den bakre sidan 36 av benet 20, medan öppningen 63 enligt fig. 7 är försänkt i den främre sidan 30. I ñg. 8 visas reservoarens monteringsöppning 63 försänkt in i den centrala sidan 46.

Monteringsöppningen 63 ligger således försänkt i förhållande till skulder- resp. bakåtvända ytorna 42, 48 och skyddas därigenom, och av benvolymen 29. Vidare kan benet 20 konfigureras så att skuldran 40 tjänar som en skyddande avsats över monteringsöppningen 63, såsom exempelvis visas i fig. 9. I fig. 9 utstråcker sig skuldran 40 radiellt utåt från benet 20 mot borrhålväggen 72, i förhållande till reservoaröppningen 63 med ett avstånd 79 lika med mellan omkring 50% och omkring 100% av den exponerade radiella måttet 78 hos reservoaröppningen 63, och blockerar väsentligen reservoaröppningen 63 från kontakt med avverkningsmassor i borrhålet under upprymning.

I ännu en annan aspekt av föreliggande uppfinning kan en skyddande plugg 110 placeras över reservoaröppningen 63, såsom exempelvis visas i fig. 7, . , « . .- 519 685 n , .. _ .. .. . 10-13. Pluggen 110 skyddar monteringsöppningen 63 och reservoaren 62 genom att utgöra en yttre kontakt- och slitageyta och genom att absorbera slagenergi från kontakt med avverkningsmassor i borrhålet och borrhålväggen 72 (fig. ll). Pluggen 110 kan ha godtycklig lämplig storlek och utformning, och kan konstrueras av varje lämpligt material med styrka eller slitageegenskaper motsvarande, eller bättre stål. Med hänvisning till fig. 13 kan exempelvis pluggen 110 ha en tjocklek 152 omkring 10% eller mer av dess diameter eller minsta bredd 154. Godtycklig lämplig teknik kan användas för att ansluta pluggen 110 till borrkronan 10, såsom genom svetsning, sarnmanpassande element eller mekaniska anslutningar (ej visade). Med fortsatt hänvisning till fig. 13, kan borrkronan 10 konfigureras så att pluggen 110 vilar på en pluggbas 1 12 formad i benet 20, varvid basen 112 absorberar energi från en slagkraft på pluggen 110 under borrning och borrkronans utdragning. Vidare kan ett mellanrum 113 vara format mellan pluggen 110 eller pluggbasen 112 och monteringsöppningen 63 för att tillåta utrymme för ansamling av överskottssmörjmedel från reservoaren 62, eller för att isolera reservoaren 62 från pluggen 110. Ett avtappningshål (ej visat) kan formas i pluggen 110, eller benet 20, och utstråcka sig till det yttre 70 av borrkronan 10 för att tillåta ventilering av överskottssmörjmedel från mellanrummet 1 13.

Alternativt kan monteringsöppningen 63 helt isoleras från den yttre ytan 100 av benen 20, såsom exempelvis visas i fig. 14-18, för att reducera känsligheten för skada på reservoaren 62 och öppningen 63 till följd av kontakt mellan borrkronan 10 och avverkningsmassor i borrhålet eller borrhålväggen 72. Fig. 14-17 visar exempelvis reservoaren 62 så utformad att reservoaröppningen 63 öppnas mot borrkronans kammare 80. I fig. 14 är reservoaren 62 och monteringsöppningen 63 åtkomliga via kammaren 80 och står i förbindelse med lagersystemet 50 i benet 20, såsom genom smörjmedelsgången 68. Reservoaren 62 visas som ett reservoarhus 65 placerat i en hålighet eller mottagande ficka 69, formad i benet 20. Huset 65 kan vara varje lämplig behållare, såsom en kanister, med varje form och konstruktion lämplig för användningen som en reservoar 62, såsom beskrivits ovan eller såsom känd inom teknikområdet. Då ett hus 65 används införs det i håligheten 69 eller formas på annat vis in i borrkronans ben 20 under sammanbyggnad av borrkronan 10, och kan anslutas till 519 685 12 borrkronan 10 med varje lämplig konventionell teknik, såsom en gängad sammanpassande anslutning 101, kvarhållande ringar, tappar eller genom svetsning (ej visat). Reservoaren 62 behöver emellertid inte vara ett hus 65, utan kan ha andra lämpliga former. Exempelvis kan håligheten eller den mottagande fickan 69 i sig själv användas som reservoaren 62.

I fig. 15- 17 är reservoaren 62, såsom huset 65 som beskrivits ovan, placerad inom borrkronans kammare 80. Reservoarhuset 65 är monterat på karnmarytan 82 med tappar 98 (fig. 15), fästen 99 (fig. 16, 16a) eller andra godtyckliga lämpliga konventionella tekniker såsom genom svetsning eller kvarhållande ringar (ej visat). Reservoaren 62 kan ha förmåga att försörja lagersystemet 50 hos ett enda ben 20, såsom exempelvis visas i fig. 15, eller flera ben (fig. 16, 17). Vidare kan reservoarsystemet 60, såsom visas i fig. 15 och 16, innefatta rör 104 som ansluter reservoaren 62 med benets lagersystem 50, såsom genom gångarna 68. Såsom visas i fig. 16a, kan reservoarsystemet 60 ha flera rör 104 för försörjning av Smörjmedel till flera borrkronsben (ej visat).

Med hänvisning till den utföringsform som visas i fig. 17, kan reservoaren 62 allmänt vara placerad i närheten av den nedre änden 81 av kammaren 80 och i direkt kommunikation med gångarna 68 i benen 20 för att försörja lagersystemen 50 med Smörjmedel. Reservoaren 62, såsom huset 65, kan lätt monteras in i en sammanbyggd borrkrona 10 genom att föra in reservoaren 62 i kammaren 80 vid infästningsänden 14 av borrkronan 10, och fästa den med godtycklig lämplig konventionell teknik, såsom med en centrerande ring 120 eller genom svetsning. Alternativt kan reservoaren 62 lätt installeras genom ett hål 162 i den nedre änden 81 av kammaren 80.

Vid användning av denna metod kan, då reservoaren 62 väl är placerad på önskat sätt, hålet 162 och reservoaren 62 svetsas samman vid den nedre änden 81 av kammaren 80 för att fästa reservoaren 62 i borrkronan 10 och, om så önskas, i huvudsak täta kammaren 80.

Då monteringsöppningen 63 tas upp mot borrkronans kammare 80, såsom visas i fig. 14-17, kan reservoarsystemet 60 konfigureras för att tillåta flöde av cirkulerande fluidum genom hela längden av kammaren 80. Exempelvis kan ett mellanrum 88 (ñg. 15, 16) formas mellan reservoaren 62 och 519 685 is kammarytan 82. Såsom ett annat exempel kan reservoaren 62 innefatta en rín ormíg fluidumförbiledning (ej visad), såsom då reservoaren 62 formas med en munkform (eng: donut-shape) (ej visad). Överskottssmörjmedel kan ventileras från reservoarsystemet 60 med varje lämplig teknik, såsom de ovan beskrivna, om ventilering önskas. Exempelvis kan överskottssmörjmedel ventileras genom en ventilationskanal 94 som utsträcker sig från gången 68 (fig. 14-16) till borrkronans yttre 70. Överskottssmörjmedel kan därtill, eller alternativt, ventileras från reservoaren 62 in i kammaren 80 (fig. 15, 16) eller till borrkronans yttre 70 (fig. 17), såsom genom ett ventileringshål 87 i reservoarhuset 65. Vidare kan ventilationskanalen 94 eller ventileringshålet 87 utrustas med en kontrollanordning, såsom en tryckavlastningsventil 96, för att möjliggöra kontrollerad ventilering av Smörjmedel från reservoarsystemet 60.

Reservoarsystemet 60 kan också, eller alternativt, utrustas med en kolvventil 138 (ñg. 15, 16) placerad i reservoaren 62, eller huset 65.

Kolvventilen 138 innefattar ett kolvelement 144 och förspänningselement, såsom en fjäder 140 ansluten mellan locket eller änden 142 av reservoaren 62 och kolvelementet 144. Kolvelementet 144 ansluter väsentligen tätt mot den inre väggen 160 av reservoaren 62. Tryckförändringar i reservoaren 62 kommer att bringa kolvelementet 144 att röras uppåt och nedåt däri. Då trycket i reservoaren eller huset 65 tvingar kolvelementet 144 över en förvald höjd, eller nivå, hos ett avtappningshål 150 i reservoaren 62 släpps överskottssmörjmedel och tryck i reservoarsystemet 60 in i kammaren 80 genom avtappningshålet 150. Det skall emellertid förstås att ventileringen av överskottssmörjmedel från reservoarsystemet 60 med dessa eller andra metoder och strukturer inte krävs för, eller begränsar, föreliggande uppfinning.

I en annan utformning av föreliggande uppfinning, såsom visas i fig. 18, är reservoaröppningen 63 placerad i närheten av borrkronans hals 33.

Reservoaren 62 är i förbindelse med benets lagersystem 50, såsom genom gången 68. Genom att öppas mot borrkronans yttre 70 i närheten av borrkronans hals 33, är reservoaren 62 och reservoaröppningen 63 isolerade och skyddade från kontakt mellan borrkronan 10 och avverkningsmassor i borrhålet och borrhålväggen. Reservoaren 62 visas i 519 685 14 ñg. 18 med ett hus 65 (såsom beskrivits ovan) placerad i en hålighet eller mottagande ficka 69, formad i benet 20. Reservoaren 62, såsom huset 65, kan anslutas till borrkronan 10 med varje lärnplig konventionell teknik, såsom en gängad sampassande anslutning, kvarhållande ringar, tappar eller genom svetsning (ej visad). Reservoaren 62 behöver emellertid inte innefatta ett hus 65 utan kan ha varje lämplig form eller utformning. Exempelvis kan håligheten 69 tjäna som reservoar 62.

I ännu en aspekt av uppfinningen kan ett hårt nötningsbeständigt material 122 innefattas i, eller på, borrkronan 10 för att stärka borrkronan 10 och förhindra nötningsslitage och kontaktskada på borrkronan 10, reservoaren 62 och reservoaröppningen 63, såsom exempelvis visas i ñg. 6 och 19. Det hårda nötningsbeständiga materialet 122 kan ha varje lämplig form och storlek och kan enligt önskemål placeras i järnnhöjd med (fig. 14), skjuta ut från (ñg. 9) eller vara nedsånkt i (ej visat) den yttre ytan 100 på ett eller flera ben 20 på borrkronan 10. Vidare kan det hårda nötningsbeständiga materialet 122 fästas mot borrkronan 10 med varje lämplig teknik som är eller kommer att bli känd inom teknikområdet.

Det häri använda begreppet ”hårt nötningsbeständigt material” innefattar allmänt varje material eller materialblandning som är känd eller kommer att bli känd för att ha hållfasthet eller nötningsegenskaper lika med eller bättre än stål, och som kan fästas på, eller formas i, borrkronan 10. Det hårda nötningsbeständiga materialet 122 kan exempelvis vara insatser 124 (fig. 4), som är kända inom teknikområdet för att stärka och förhindra nötning av borrkronan 10. Insatser 124 kan också användas för att gripa och mala lösa stenstycken i borrhålet under drift, såsom beskrivs i amerikanska patentet nr. 5 415 243 till Lyon et al., vilket härmed i sin helhet infogas som referens. lnsatserna 124 kan vara volframkarbidinsatser, insatser orda av volframkarbidsubstrat och med en naturlig eller syntetisk diamantslityta, eller insatser konstruerade av annat lärnpligt material. Varje typ av insats som är, eller blir, känd för användning med borrkronor kan användas med föreliggande uppfinning, såsom insatser med ”plan topp", kupolform, mejselform och konisk form. lnsatserna 124 kan vara inbäddade i borrkronan 10, såsom är känt inom teknikområdet, eller på annat sätt fästas mot borrkronan 10 med godtycklig lämplig teknik. Exempelvis kan 519 685 15 hårda nötningsbeständiga material 122 vara hårda belåggningar eller avsättningar 134, såsom skyddselementet 136 enligt ñg. 18. Såsom visas i fig. 18 kan de hårda beläggningarna eller avsåttningarna 134, såsom skyddselementet 136, i sig självt bära insatser 124. De hårda beläggningarna eller avsättningarna 134 anbringas på borrkronan 10 med varje lämplig teknik, såsom genom hårdlödning eller svetsning.

Det hårda nötningsbeständiga materialet 122 kan placeras på varje ställe på borrkronan 10 som är lämpligt för att bidra vid skydd av reservoaren 62 och reservoaröppningen 63. Såsom exempelvis visas i fig. 14 och 18, kan materialet 122 placeras på borrkronan 10 utvändigt om hela reservoarsystemet 60 i förhållande till borrhålväggen 72. Fig. 14 visar insatser 124 medan fig. 18 visar skyddselement 136, vardera placerade på skuldran 40, för att bidra vid skydd av i benet 20 placerade reservoaren 62 och reservoarsystemet 60. Som ett annat exempel, kan hårda nötningsbeständiga material 122, såsom insatser 124, bäddas in i eller fästas mot pluggen 110 enligt föreliggande uppfinning, såsom visas i ñg. 7, 10-13.

Då reservoarens monteringsöppning 63 tas upp mot benytan 100, kan hårda nötningsbeständiga material 122 användas för att skydda reservoaren 62 och monteringsöppningen 63. Exempelvis kan en skyddande avsats eller utsprång 126 av hårt nötningsbeständigt material 122, såsom visas i fig. 6, strategiskt formas in i eller anslutas på benet 20, såsom ovan eller omkring monteringsöppningen 63. Utskottet 126 kan anslutas till borrkronan 10 med varje lämplig konventionell metod, såsom genom svetsning eller mekaniska fästorgan (ej visade). Som ett annat exempel, kan hårda nötningsbeständiga material 122, såsom insatser 124, placeras var som helst på den yttre ytan 100 av benet 20 för att bidra vid skydd av reservoaren 62 och monteringsöppningen 63 (fig. 6, 12). Fig. 4 och 7 visar användning av hårt nötningsbeständigt material 122, såsom insatser 124, på skuldran 40 och centrala sidan 46 då monteringsöppningen 63 är på de bakre resp. främre sidorna 36, 30. Fig. 20 visar ett exempel på användning av insatser 124 tillsammans med ett ben 20 med två reservoaröppningar 63 på skuldran 40 och en tredje monteringsöppning 63 på den bakre sidan 36.

Andra exempel på ben 20 med insatser 124 på ytan 100, då nu 519 685 16 monteringsöppningen 63 är på skuldran 40, visas i fig. 12, 13 och 19. I fig. 6 visas monteringsöppningen 63 placerad vid skårningen mellan skuldran 40, centrala sidan 46 och bakre sidan 36 av benet 20 med ett utsprång 126.

Hårda nötningsbeståndiga material 122, såsom insatser 124, är strategiskt placerade på benet 20, såsom på skuldran 40 och centrala sidan 46, för att skydda reservoaren 62 och monteringsöppningen 63. Fig. 8 och 11 visar exempel på användning av hårt nötningsbeståndigt material 122, såsom insatser 124, för att bidra vid skydd av reservoaren 62 och monteringsöppningen 63 då monteringsöppningen 63 år på den centrala sidan 46. Det skall emellertid förstås att de specifika arrangemangen, placeringarna och mångderna av hårt nötningsbeståndigt material 122, såsom insatser 124, som visas i de bifogade ritningarna inte år begränsande för föreliggande uppfinning.

Var och en av de föregående aspekterna av uppfinningen kan användas ensamt eller i kombination med andra sådana aspekter. Även om föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning har visats och beskrivits, kan modifieringar av dessa göras av fackmannen inom området utan att avvika från tanken med eller beskrivningen av denna uppfinning. De håri beskrivna utföringsformerna år endast exempel och år inte begränsande för uppfinningen. Många varianter och modifieringar av utföringsformerna som beskrivits håri år således möjliga och inom uppfinningens omfattning.

Följaktligen år omfattningen av skyddet inte begränsat till de håri beskrivna utföringsformerna.

Claims (10)

10 15 20 25 30 519 ess j, .i I? 3.: ih' z PATENTKRAV

1. Roterande konbergborrkrona (10), innefattande: en borrkronstomme (12) med en inre kammare (80) samt innefattande ett flertal sig därifrån utsträckande ben (20), varvid varje ben uppvisar en främre sida (30) placerad för att vid medurs rotation av borrkronan utgöra den sida som först kommer i kontakt med markmaterial, en skuldra (40) som vid medurs rotation följer efter den främre sidan och som ansluter mot den främre sidans övre del, en central sida (46) som vid medurs rotation följer efter den främre sidan och som ansluter mot den främre sidans undre del, och en bakre sida (36) som vid medurs rotation följer efter skuldran och den centrala delen och som ansluter mot dessa, och en hals (33), hänförande sig till de motriktade delarna av varje ben mellan dessas nedre kant och en nedre ände av den inre kammaren (80); en rullkon (18) roterbart buren på vart och ett av benen; ett kapslat och smort lagersystem (50) mellan varje kon och det ben på vilket det bärs, och kännetecknad av en smörjmedelsreservoar (62) med en monteringsöppning (63) i halsen (33).

2. Borrkrona enligt krav 1, i vilken monteringsöppningen (63) är försedd med en skyddsplugg (1 10), vilken skyddsplugg på dess yttre yta innefattar ett hårt nötningsbeständigt material (122).

3. Borrkrona enligt krav 1, vid vilken den i monteringsöppningen (63) monterade skyddspluggen har en diameter och en tjocklek (152) som åtminstone är omkring 10% större än dess diameter.

4. Borrkrona enligt krav 1, vid vilken den i monteringsöppningen (63) monterade skyddspluggen har en tjocklek 10 15 20 25 519 ess 18 i (152) som åtminstone är omkring 10% större än dess minsta bredd (154).

5. Borrkrona enligt krav 1, vari vart och ett av benen innefattar en hals (33) och reservoaren (62) vidare innefattar en ventilationskanal i halsen.

6. Borrkrona enligt krav 1, vari reservoaren (62) vidare innefattar en ventilationskanalöppning i den främre sidan (30).

7. Borrkrona enligt krav 1, vari reservoaren (62) vidare innefattar en ventilationskanalöppning i skuldran (40).

8. Borrkrona enligt krav 1, vari vart och ett av benen innefattar en central sida (46) med en yta (48), och reservoaren (62) vidare innefattar en ventilationskanalöppning i den centrala sidans yta.

9. Borrkrona enligt krav 8, vari den centrala sidans yta (48) och skuldrans (40) yta (42) vardera innefattar ett hårt nötningsbeständigt material (122) därpå.

10. Borrkrona enligt krav 1, vari borrkronstommen innefattar en kammare (80) och reservoaren (62) har en ventilationskanalsöppning (87) i kammaren, för att låta tryck i kammaren pressa Smörjmedel i reservoaren mot lagersystemet.